JP3734126B2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プーリに巻き掛けられたベルトに、所定の張力を付与するオートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車に搭載されたエアコンディショナ用コンプレッサ等の機器に、エンジンからの動力を伝達するためには、一般にベルトが用いられている。このベルトの張力を一定に維持するとともに、ベルトの振動を吸収するために従来から用いられているのが、オートテンショナである。
図３は、従来のオートテンショナの断面図である。図において、ベルト１０１が巻き掛けられるプーリ１０２は、揺動アーム１０３の先端部１０３ａを支軸として回転自在に保持されている。揺動アーム１０３は、先端部１０３ａと一体に、鍔部１０３ｂ及び筒状部１０３ｃを有している。一方、支持部材１０４は、ばね受け部１０４ａと支持基部１０４ｂとを有する成形部材であり、車体に固定されている。なお、支持基部１０４ｂの外周面は鋳型の抜き勾配のため、図の右方へ若干先細りのテーパ形状となっている。
【０００３】
揺動アーム１０３は、支持部材１０４に対して、ナイロン製のブッシュ１０５を介して回動可能な嵌合状態とされている。支持部材１０４のばね受け部１０４ａと揺動アーム１０３の鍔部１０３ｂとの間には圧縮ばね１０６が装填され、この圧縮ばね１０６は、揺動アーム１０３を所定の方向（ベルト１０１を張る方向）に付勢するように、捩り抵抗に抗して巻回方向に蓄勢した状態で係止されている。
また、圧縮ばね１０６を装着した状態で、環状の摩擦部材１０７が取り付けられたディスク状の摩擦部材取付板１０８が、支持部材１０４に対して回り止めを施して装着され、支持部材１０４に螺着される固定ねじ１０９によって固定されている。これにより、圧縮ばね１０６を圧縮した状態で摩擦部材１０７と揺動アーム１０３の鍔部１０３ｂとが圧接している。
上記の構成により、揺動アーム１０３は、固定部材である支持部材１０４に対して、ブッシュ１０５を介して所定範囲で揺動（回動）可能となる。このとき、揺動基部は筒状部１０３ｃであり、揺動中心軸は固定ねじ１０９の中心軸上にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のオートテンショナにおいて、巻き掛けられたベルト１０１の荷重が作用する位置は、揺動アーム１０３の揺動基部である筒状部１０３ｃより図の右側にある。従って、筒状部１０３ｃを中心として揺動アーム１０３を時計回り方向に傾けるモーメントが生じる。この結果、筒状部１０３ｃの下部側が左端上がりにブッシュ１０５を押し上げる。従って、ブッシュ１０５には図の右方向に移動する力（推力）が生じる。
【０００５】
この結果、ブッシュ１０５が少しづつ伸展変形しながら右方向に押し出され、図４に示すように、先端部に集積部分１０５ａができる。ブッシュ１０５が右方向に移動したことにより、筒状部１０３ｃと支持基部１０４ｂとの間に隙間ができ、これが、揺動アーム１０３のがたつきの原因となる。がたつきが生じると、十分な摩擦力が得られなくなり、ベルト１０１の振動を吸収することができなくなるので、当該オートテンショナは正常に機能しなくなる。なお、図４における筒状部１０３ｃの右端面と、これに対向する摩擦部材取付板１０８との間に隙間Ｓを設けているのは、摩擦部材１０７が摩耗した場合に、上記右端面と摩擦部材取付板１０８とが互いに接触することを防止するためである。従って、上記隙間Ｓを塞ぐことにより、ブッシュ１０５の移動を防止して上記問題点を解消することはできない。
【０００６】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、揺動アームのがたつきを防止することのできるオートテンショナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先端部にプーリを軸支した揺動アームと、この揺動アームを揺動自在に、かつ、揺動中心軸に沿って移動可能に支持する支持部材と、前記揺動アームと前記支持部材との間に介在する摩擦部材と、前記揺動アームを揺動中心軸に沿った所定の方向に付勢して、前記摩擦部材を介して前記支持部材側に圧接させるとともに、前記揺動アームを所定の揺動方向に付勢する付勢手段とを備えたオートテンショナにおいて、前記揺動アームの筒状の揺動基部と、前記揺動基部を支持する取付面が外周側に形成された前記支持部材の支持基部と、軸方向の一端を前記支持基部に当接させた状態で前記揺動基部と前記取付面との間に介装され、他端の内径が当該一端の内径より小さい略筒形のブッシュと、前記支持部材に取り付けられ、前記摩擦部材を支持する摩擦部材取付板と、前記揺動基部における前記他端側の端部にリング状に形成された小突起部と、前記ブッシュより硬い材料からなり、前記ブッシュの前記他端側の端面に隣接して設けられることで前記ブッシュと共に前記取付面を隙間なく覆い、前記摩擦部材取付板と接し、前記小突起部の径方向内方側に近接して配置されたリング状のスペーサとを備えたことを特徴とするものである（請求項１）。
このように構成されたオートテンショナにおいては、ブッシュが、揺動アームから力を受けて、伸展変形とともにその内径の小さい方側へ揺動中心軸に沿っての移動を促された場合に、ブッシュより硬いスペーサがブッシュの伸展変形及び移動を阻止する。摩擦部材やブッシュが摩耗した場合には、スペーサが小突起部を支持することによりブッシュを補助して揺動アームの揺動を支える。
【０００８】
また、前記ブッシュはＨＲＲ９０以上９５以下の樹脂からなり、前記スペーサはＨＲＲ１１０以上１２０以下の樹脂成形材からなるものであってもよい（請求項２）。
この場合、ブッシュは割れにくく、スペーサはブッシュに比して摩耗に対する十分な耐性を発揮する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はそれぞれ、本発明の一実施形態によるオートテンショナの断面図及び側面図である。図１において、ベルト１が巻き掛けられるプーリ２は、その中心部に玉軸受３が装着されている。この玉軸受３の内輪は、揺動アーム４の先端部４ａに外嵌され、皿ワッシャ５とボルト６とによって先端部４ａに固定されている。これによって、プーリ２は、揺動アーム４の先端部４ａを支軸として回転自在に保持されている。揺動アーム４は、先端部４ａと一体に、鍔部４ｂ、及び筒状部４ｃを有している。
【００１０】
一方、支持部材７は、内部に空洞部７ａ、ばね受け部７ｂ、ねじ孔７ｃを有し、ねじ孔７ｃの周りを支持基部７ｄとする成形部材であり、側面には一対の取付部７ｅ（図２）が設けられている。取付部７ｅで車体のシャシやエンジン等の固定部に固定することにより、支持部材７は固定される。なお、支持基部７ｄの外周面は鋳型の抜き勾配のため、図１の右方へ若干先細りのテーパ形状となっている。この支持基部７ｄの外周面に、右端部の内径が左端部の内径より小さく、図１の右側程漸次肉厚が増す略筒状のブッシュ８が装着されている。ブッシュ８は、硬さがＨＲＲ９０〜９５の樹脂（ナイロン等）である。
【００１１】
揺動アーム４は、その筒状部４ｃがブッシュ８の外周面に外挿されることにより、支持部材７に対して揺動自在である。また、支持部材７のばね受け部７ｂと揺動アーム４の鍔部４ｂとの間に圧縮ばね９が装填されている。圧縮ばね９の一方の端部９ａは支持部材７に係止され、他方の端部９ｂは揺動アーム４の下部に係止されている。圧縮ばね９は、端部９ｂが揺動アーム４を図２の時計回り方向に付勢するように、捩り抵抗に抗して巻回方向に蓄勢した状態で係止されている。従って、ベルト１には一定の張力が与えられている。
【００１２】
図１において、ブッシュ８の端部には、リング状のスペーサ１０が装着されている。このスペーサ１０は、硬さがＨＲＲ１１０〜１２０の樹脂（エンジニアリングプラスチック）成形材であり、ブッシュ８より硬く、耐摩耗性に優れている。スペーサ１０の外径は隣接するブッシュ８の右端の外径より若干小さい。また、スペーサ１０の厚さ（図１の左右方向の長さ）は、装着時に、ブッシュ８と共に支持基部７ｄの外周側の取付面７ｆを隙間なく覆い、当該スペーサ１０が摩擦部材取付板１２に当接するように選定されている。なお、ブッシュ８の左端は、上記取付面７ｆの左端と一致している。
【００１３】
一方、環状の摩擦部材１１が取り付けられたディスク状の摩擦部材取付板１２は、支持部材７に対して回り止めを施して装着され、支持部材７のねじ孔７ｃに螺着される固定ねじ１３によって固定されている。これにより、圧縮ばね９を圧縮した状態で摩擦部材１１と揺動アーム４の鍔部４ｂとが圧接している。揺動アーム４の筒状部４ｃの右端にはリング状に小突起部４ｄが形成され、この小突起部４ｄと、これに対向する摩擦部材取付板１２との間には、摩擦部材１１の摩耗を考慮した一定の隙間が設けられている。
【００１４】
上記の構成により、揺動アーム４は、固定部材である支持部材７に対して、ブッシュ８を介して所定範囲で揺動（回動）可能となる。このとき、揺動基部は筒状部４ｃであり、揺動中心軸は固定ねじ１３の中心軸上にある。
ベルト１が振動を生じると、揺動アーム４は、図２の時計回り方向及び反時計回り方向の揺動を繰り返す。揺動アーム４の揺動は、互いに圧接された鍔部４ｂと摩擦部材１１とを擦り合わせる動作を伴うので、揺動アーム４には摩擦による揺動抵抗が付与される。従って、ベルト１の振動エネルギーは摩擦による熱エネルギーに変化して、ベルト１の振動が急速に減衰する。
摩擦部材１１が摩耗すると、その摩耗分だけ、圧縮ばね９の付勢力により揺動中心軸に沿って揺動アーム４が図１の右方向に移動する。すなわち、揺動アーム４は、摩擦部材１１の摩耗により、揺動中心軸方向に移動可能に、支持部材７によって支持されている。
【００１５】
ベルト１の巻き掛けにより、図１の矢印に示す方向に荷重Ｆが印加される。一方、揺動アーム４の揺動基部である筒状部４ｃは、荷重Ｆが印加される位置より図１の左側にある。この結果、揺動アーム４全体を図１の時計回り方向に傾けるモーメントが生じて、筒状部４ｃの下部側が左端上がりにブッシュ８を押し上げる。従って、ブッシュ８は伸展変形を生じる力を受けるとともに、図１の右方向に移動する力（推力）がブッシュ８に生じる。しかしながら、スペーサ１０がブッシュ８の伸展変形及び移動を阻止するので、ブッシュ８は揺動中心軸方向に押し出されることがない。また、スペーサ１０は耐摩耗性に優れているため、摩擦部材１１及びブッシュ８が摩耗した場合にも、依然として所定の外径や厚さをほぼ保っている。従って、スペーサ１０は、揺動中心軸方向へのブッシュ８の移動を禁止して、ブッシュ８を定位置に保持する。さらに、スペーサ１０は、ブッシュ８が摩耗した場合に、揺動アーム４の小突起部４ｄを支持して、揺動アーム４の揺動を補助的に支持する作用をする。
このようにして、揺動アーム４におけるがたつきの発生は、長期間にわたって防止される。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１のオートテンショナによれば、ブッシュが、揺動アームから力を受けて伸展変形及び移動を促された場合に、ブッシュより硬いスペーサがブッシュの伸展変形及び移動を阻止するので、ブッシュの周囲に隙間ができるのを防止することができ、揺動アームのがたつきを防止することができる。また、摩擦部材やブッシュが摩耗した場合には、スペーサが小突起部を支持することによりブッシュを補助して揺動アームの揺動を支えるので、長期間にわたって揺動アームのがたつきを抑えることができる。
【００１７】
請求項２のオートテンショナによれば、ブッシュは割れにくく、スペーサはブッシュに比して摩耗に対する十分な耐性を発揮するので、高い信頼性を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるオートテンショナの断面図である。
【図２】上記オートテンショナの側面図である。
【図３】従来のオートテンショナの断面図である。
【図４】上記従来のオートテンショナの一部における、ブッシュの伸展変形状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２ プーリ
４ 揺動アーム
４ａ 先端部
４ｃ 筒状部（揺動基部）
７ 支持部材
７ｄ 支持基部
８ ブッシュ
９ 圧縮ばね
１０ スペーサ
１１ 摩擦部材

Claims (2)

1. 先端部にプーリを軸支した揺動アームと、この揺動アームを揺動自在に、かつ、揺動中心軸に沿って移動可能に支持する支持部材と、前記揺動アームと前記支持部材との間に介在する摩擦部材と、前記揺動アームを揺動中心軸に沿った所定の方向に付勢して、前記摩擦部材を介して前記支持部材側に圧接させるとともに、前記揺動アームを所定の揺動方向に付勢する付勢手段とを備えたオートテンショナにおいて、
   前記揺動アームの筒状の揺動基部と、
   前記揺動基部を支持する取付面が外周側に形成された前記支持部材の支持基部と、
   軸方向の一端を前記支持基部に当接させた状態で前記揺動基部と前記取付面との間に介装され、他端の内径が当該一端の内径より小さい略筒形のブッシュと、
   前記支持部材に取り付けられ、前記摩擦部材を支持する摩擦部材取付板と、
   前記揺動基部における前記他端側の端部にリング状に形成された小突起部と、
   前記ブッシュより硬い材料からなり、前記ブッシュの前記他端側の端面に隣接して設けられることで前記ブッシュと共に前記取付面を隙間なく覆い、前記摩擦部材取付板と接し、前記小突起部の径方向内方側に近接して配置されたリング状のスペーサと
   を備えたことを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記ブッシュはＨＲＲ９０以上９５以下の樹脂からなり、前記スペーサはＨＲＲ１１０以上１２０以下の樹脂成形材からなることを特徴とする請求項１記載のオートテンショナ。

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